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一、電荷泵型理想二極管驅(qū)動(dòng)器
1. 基本結(jié)構(gòu)
通過(guò)對(duì)電容的充電與疊加來(lái)實(shí)現(xiàn)升壓,使得系統(tǒng)有更高的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)NMOS,讓NMOS保持低壓降來(lái)保持低功耗,這樣的IC稱為理想二極管驅(qū)動(dòng)器。
2. 電荷泵型的優(yōu)缺點(diǎn)
① 電荷泵型理想二極管控制器優(yōu)點(diǎn)是可以驅(qū)動(dòng)的NMOS,同樣電流負(fù)載的情況下,NMOS相較于PMOS更便宜且封裝更小。
② 電荷泵型理想二極管控制器一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是只要NMOS的內(nèi)阻足夠低,那么有些IC可以在一定的電流范圍內(nèi)保持NMOS的壓降在一定值,例如下圖的能在0~4.5A電流范圍內(nèi)保持NMOS的壓降在30mV
③ 相較于PMOS型防反接電路以及二極管防反接電路,電荷泵理想二極管驅(qū)動(dòng)器的更加明顯的優(yōu)點(diǎn)是其可以在更大輸入電壓范圍內(nèi)工作,甚至能低于3V.而在此電壓下肖特基二極管壓降過(guò)大,可能造成后級(jí)欠壓重啟等問(wèn)題,對(duì)于PMOS型防反接電路,過(guò)低的輸入電壓可能導(dǎo)致PMOS不能完全導(dǎo)通 造成高的壓降.
④ 當(dāng)然它不是沒有缺點(diǎn),電荷泵型的理想二極管控制器驅(qū)動(dòng)能力有限,如果輸入電壓出現(xiàn)波動(dòng),很可能導(dǎo)致NMOS的驅(qū)動(dòng)電壓丟失,造成NMOS異常關(guān)閉,此時(shí)電流通過(guò)NMOS的體二極管流過(guò)造成大量的功耗.
⑤ 其另外一個(gè)缺點(diǎn)是為了縮小IC體積,內(nèi)部集成的充放電電容容值較小,因此需要快速的開關(guān),開關(guān)頻率時(shí)常達(dá)到10MHz以上,容易造成更高的EMI問(wèn)題.
二、BOOST型理想二級(jí)管控制器
1. 基本結(jié)構(gòu)
BOOST型理想二級(jí)管控制器基本結(jié)構(gòu)就是BOOST電路,通過(guò)開關(guān)來(lái)控制電感實(shí)現(xiàn)升壓來(lái)驅(qū)動(dòng)NMOS,以實(shí)現(xiàn)低壓差.
2. BOOST型理想二極管驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)
① 其驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),反應(yīng)迅速,因此對(duì)于后級(jí)負(fù)載存在快速電流瞬變,那么其更能發(fā)揮作用 ② BOOST型可以采用獨(dú)特的峰值電流模式控制,因此其EMI效果將會(huì)比電荷泵型好得多.
三、三種防反接電路的優(yōu)缺點(diǎn)
二極管方案優(yōu)點(diǎn)是極其簡(jiǎn)單以及低成本,但是缺點(diǎn)是損耗高壓降高,不能用于極低輸入電壓場(chǎng)合以及大電流場(chǎng)合.
PMOS型相較于二極管方案壓降低了許多,也能用于更大電流的場(chǎng)合,但是其在過(guò)低的電壓場(chǎng)合也存在與二極管方案一樣的高壓降問(wèn)題.
理想二極管方案相較于前兩種方案能容納大電流以及更適用于低輸入電壓場(chǎng)景,另外其面積也更小,但是兩種理想二極管方案也有各自的優(yōu)缺點(diǎn),電荷泵型可能存在EMI問(wèn)題,另外在負(fù)載瞬變劇烈的場(chǎng)景反應(yīng)慢可能出現(xiàn)問(wèn)題,而BOOST型能解決電荷泵型方案存在的問(wèn)題.
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